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烟草赤星病是严重危害烟叶产量和品质的真菌性病害,发掘、鉴定和利用抗病基因,培育抗赤星病品种是控制赤星病最经济、安全、有效的方式。课题组之前利用赤星病主要抗源净叶黄与感病品种NC82配制组合,定位到一个抗赤星病主效QTL,位于24号染色体上。在此基础上,本研究以净叶黄与NC82组合产生的回交导入系群体BC3F2为材料,在目标区间内加密26个SNP分子标记,利用Mass ARRAY飞行质谱技术检测基因型,进一步缩小目标区间。进而利用生物信息学、RT-PCR等方法在DNA水平和RNA水平对候选基因进行了初步筛选。同时构建VIGS系统及CRISPR系统对烟草赤星病抗病主效基因功能进行验证。试验结论如下:1.利用SNP位点Mass Array质谱检测技术,分析了以净叶黄(JYH)与NC82为亲本杂交后连续回交、自交得到的255个单株构成的BC3F2代群体,进而构建了遗传图谱。大田表型鉴定表明,赤星病抗性在两个亲本间存在显著差异。BC3F2群体平均病级指数为3.43,倾向中亲值,结合基因型数据和表型数据,将控制烟草赤星病抗性的主效QTL定位在目标区间M29M28之间,区间遗传距离1.6 cM。2.根据公布的烟草基因组数据库(https://solgenomics.net/)及NCBI等生物信息学分析软件,对目标区段内31个基因进行了同源序列比对及功能分析。结果表明,基因Nitab4.50000264g0150.1、Nitab4.500 00264g0130.1、Nitab4.50000264g0170.1、Nitab4.5000 2011g0070.1、Nitab4.50000264g0180.1存在明显的序列差异。3.对抗感品种在接种赤星病后基因表达量变化进行RT-PCR检测,其中,基因Nitab4.50000264g0050.1、Nitab4.50000264g0040.1、Nitab4.50000264g0130.1、Nitab4.50000264g0070.1在抗感材料接种后的各个时间点基因表达量均呈现上升趋势,且抗病材料基因表达量在各个时间点均明显高于感病材料,表明此基因响应了病原菌的入侵,与赤星病接种后植株的病程响应相关。Nitab4.50000264g0050.1、Nitab4.50000264g0130.1分别为调控钙调素结合蛋白和谷胱甘肽过氧化物酶类基因,与植物抗逆性相关,与烟草抗病性过程关系紧密。4.利用VIGS技术对目标区段内31个基因进行基因沉默筛选鉴定,构建了VIGS技术对赤星病研究的体系,结果显示,目标基因被有效沉默,基因Nitab4.50000264g0130.1沉默后接病有少量枯斑,其他基因沉默后赤星病发病表型不明显。